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2.1.2 模态分析假设模态分析源于结构动力学理论,该理论提供了获取振型和参数的条件和要求。以下一组假设是模态分析的基本假设 [7]:• 系统是线性的• 系统是时不变的• 系统是可观测的如果系统是线性的,则结构对任何输入力组合的响应等于每个单独输入力的响应之和。为了使系统具有时不变性,模态参数(固有频率、阻尼和振型)必须与时间无关或为常数。如果系统是可观测的,则输入和输出测量值包含足够的信息来准确表征系统的行为 [8]。由于非线性行为,具有松散部件的结构不是完全可观测的。如果这些假设对结构成立,则 GVT 将产生线性结构动力学理论预测的结果,并且可以找到模态参数和振型。
2.1.2 模态分析假设 模态分析源于结构动力学理论,该理论提供了获得模态形状和参数的条件和要求。以下一组假设是模态分析的基本假设 [7]: • 系统是线性的 • 系统是时不变的 • 系统是可观测的 如果系统是线性的,则结构对任何输入力组合的响应等于每个单独输入力的响应之和。为了使系统具有时不变性,模态参数(固有频率、阻尼和模态形状)必须与时间无关或为常数。如果系统是可观测的,则输入和输出测量包含足够的信息来准确表征系统的行为 [8]。由于非线性行为,具有松散组件的结构无法完全观测。如果这些假设对结构有效,则 GVT 将产生线性结构动力学理论预测的结果,并且可以找到模态参数和模态形状。
本章重点介绍了量子力学的工具和数学。随着这些技术在本书后续章节中的应用,一个重要的反复出现的主题是量子力学不寻常的非经典特性。但量子力学和经典世界到底有什么区别呢?理解这一差异对于学习如何执行经典物理学难以或无法完成的信息处理任务至关重要。本节以对贝尔不等式的讨论作为本章的结尾,贝尔不等式是量子物理学和经典物理学之间本质区别的一个引人注目的例子。当我们谈论一个物体,比如一个人或一本书时,我们假设该物体的物理属性独立于观察而存在。也就是说,测量仅仅是为了揭示这些物理属性。例如,网球的物理属性之一是位置,我们通常使用从球表面散射的光来测量位置。随着量子力学在 20 世纪 20 年代和 30 年代的发展,出现了一种与经典观点截然不同的奇怪观点。如本章前面所述,根据量子力学,未观测粒子不具有独立于观测而存在的物理属性。相反,这些物理属性是系统测量的结果。例如,根据量子力学,量子比特不具有“z 方向自旋 σ z ”和“x 方向自旋 σ x ”的确定属性,每个属性都可以通过执行适当的测量来揭示。相反,量子力学给出了一组规则,这些规则在给定状态向量的情况下,指定当测量可观测的 σ z 或测量可观测的 σ x 时可能出现的测量结果的概率。许多物理学家拒绝接受这种新的自然观。最著名的反对者是阿尔伯特·爱因斯坦。在与鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森合著的著名“EPR 论文”中,爱因斯坦提出了一个思想实验,他认为该实验证明了量子力学不是完整的自然理论。 EPR 论证的本质如下。EPR 对他们所谓的“现实元素”感兴趣。他们认为,任何这样的现实元素都必须在任何完整的物理理论中得到体现。该论证的目标是通过识别量子力学中未包括的现实元素来表明量子力学不是一个完整的物理理论。他们试图做到这一点的方法是引入他们声称的物理属性的充分条件
摘要:随着X射线源、聚焦光学系统和X射线探测器的发展,微束X射线散射技术已经成熟并广泛应用于聚合物材料的表征。微束X射线散射是一种独特而强大的工具,它可以提供有关局部结构的丰富信息,例如材料的空间不均匀性和局部位置的结构变化。此外,通过结合微束小角X射线散射(SAXS)和广角X射线散射(WAXS),可观测的空间尺度范围从几个到几百个A˚,这是聚合物分级结构分析中最重要的尺度范围。本文介绍了微束X射线散射在聚合物结晶、空间不均匀性分析、外场下的应力传递和嵌段共聚物体系中的微相分离结构分析中的代表性应用。 [doi:10.1295/polymj.PJ2007077] 关键词 微束小角和广角X射线散射/聚合物表征/
摘要 — 在本文中,我们解决了两架无法使用全球定位系统的固定翼飞机之间的目标切换问题。该问题需要估计飞行器之间的相对姿势。我们假设机载惯性测量单元可以提供飞机姿态的横滚和俯仰估计。我们研究了完成切换问题所需的其他相对状态的可观测性。具体来说,我们考虑了两种不同的情况。在第一种情况下,我们假设测量了飞机之间的相对位置,就像雷达或激光雷达传感器的情况一样。我们假设两架飞机不交换空速和转弯速率信息。在温和的假设下,我们表明两架飞机之间的相对航向是可观测的。在第二种情况下,我们假设只测量两架飞机之间的方位角,就像视觉传感器的情况一样。我们证明了与目标跟踪和切换相关的机动的状态可观测性。我们还提出了一种估计算法,该算法使用一组扩展卡尔曼滤波器来估计相对状态。全车动态仿真结果证明了所提方法的可行性。索引术语 — 多机器人系统、非线性滤波器、非线性可观测性、姿势估计、无人机。
摘要 最近证明了非相对论量子公式可以从扩展的最小作用量原理 Yang (2023)。在本文中,我们将该原理应用于大质量标量场,并推导出标量场的波函数薛定谔方程。该原理通过考虑两个假设扩展了经典场论中的最小作用量原理。首先,普朗克常数定义了场需要表现出可观测的最小作用量。其次,存在恒定的随机场涨落。引入一种新方法来定义信息度量来衡量由于场涨落而产生的额外可观测信息,然后通过第一个假设将其转换为额外作用量。应用变分原理来最小化总作用量使我们能够优雅地推导出场涨落的跃迁概率、不确定关系和波函数的薛定谔方程。此外,通过使用相对熵的一般定义来定义场涨落的信息度量,我们得到了依赖于相对熵阶数的波函数广义薛定谔方程。我们的结果表明,扩展的最小作用原理既可用于推导非相对论量子力学,也可用于推导相对论量子标量场理论。我们期望它可以进一步用于推导非标量场的量子理论。
可以使用多个脉冲序列 [2, 3] 来激发多量子相干性,并在演化时间之后将其转换为可观察到的单量子相干性。z 滤波脉冲序列如图5.1 所示,于 1996 年 [4, 5] 推出,至今仍在使用。第一和第二个脉冲应用了最高的 RF 功率。第一个脉冲激发多量子相干性,第二个脉冲将它们转换回零量子相干性。对于 𝜈𝜈 RF,第三个脉冲 ( π /2) 大约弱一个数量级,并且相应地更长,以便仅激发中心跃迁。它将不可观测的零量子相干性和群体(𝑝𝑝 = 0)转换为可观测的单量子相干性(𝑝𝑝 = −1)。图5.1 显示了自旋 5/2 核的对称三量子路径(0 → ± 3 → 0 → − 1)和对称五量子路径(0 → ± 5 → 0 → − 1)。虽然只有一个 p 符号会产生可以观察到的回声(参见公式(5.02)),但在尝试生成没有色散失真的 2D MQMAS 光谱时,必须同时获取 ± p 相干性传输路径 [2, 3, 6]。对称通路从回声通路和反回声通路产生相等的信号贡献。
开发量子技术需要控制和理解多体系统中量子信息的非平衡动力学。局部信息通过创建复杂的关联(称为信息扰乱)在系统中传播,因为此过程阻止从局部测量中提取信息。在这项工作中,我们开发了一个改编自固态 NMR 方法的模型来量化信息扰乱。扰乱是通过时间反转 Loschmidt 回波 (LE) 和多重量子相干实验来测量的,这些实验本质上包含缺陷。考虑到这些缺陷,我们推导出非时间序相关器 (OTOC) 的表达式,以基于测量信息传播的活跃自旋数量来量化可观察的信息扰乱。基于 OTOC 表达式,退相干效应自然是由 LE 实验中未反转项的影响引起的。退相干会导致可测量程度的信息扰乱的局部化。这些效应定义了可观测的活跃自旋数量的局部化簇大小,从而确定了动态平衡。我们将模型的预测与使用固态 NMR 实验进行的量子模拟进行了对比,该实验测量了具有受控缺陷的时间反转回波的信息扰乱。从实验数据确定的量子信息扰乱的动态和其局部化效应之间具有极好的定量一致性。所提出的模型和派生的 OTOC 为量化大型量子系统(超过 10 4 个自旋)的量子信息动态提供了工具,与本质上包含缺陷的实验实现一致。
背景。对日冕中重联喷流的观测正在成为研究难以捉摸的日冕加热的一种可能的诊断方法。这种喷流,特别是被称为纳米喷流的喷流,可以在日冕环中观察到,并且与纳米耀斑有关。然而,虽然模型成功地描述了导致喷流的双侧重联后磁弹弓效应,但观测表明纳米喷流是单向的或高度不对称的,只有相对于日冕环曲率向内移动的喷流才能清晰地观察到。目的。这项工作的目的是解决日冕环曲率在非对称重联喷流的产生和演化中的作用。方法。我们首先使用一个简化的分析模型,在该模型中,我们根据重联前磁场线与其重联后缩回长度之间的局部交叉角来估算重联后的张力,以达到新的平衡。其次,我们使用一个简化的数值磁流体动力学 (MHD) 模型来研究两个相反传播的喷流如何在弯曲的磁场线中演变。结果。通过我们的分析模型,我们证明了在重联后重组的磁场中,向内的磁张力本质上比向外的磁张力强(高达三个数量级),并且当缩回长度足够大时,存在一个向外的张力消失的状态,导致在可观测的大尺度上没有向外的喷流。我们的 MHD 数值模型为这些结果提供了支持,并且还证明在随后的时间演化中,向内的喷流始终更具能量。还发现小角度重联和更局部的重联区域的不对称程度会增加。结论。这项研究表明,日冕环的曲率在重联喷流的不对称性中起着重要作用,向内的喷流比相应的向外的喷流更容易发生,而且能量也更高。